JP2777441B2 - Radiation-sensitive resin composition and pattern forming method using the radiation-sensitive resin composition - Google Patents

Radiation-sensitive resin composition and pattern forming method using the radiation-sensitive resin composition

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JP2777441B2
JP2777441B2 JP1329608A JP32960889A JP2777441B2 JP 2777441 B2 JP2777441 B2 JP 2777441B2 JP 1329608 A JP1329608 A JP 1329608A JP 32960889 A JP32960889 A JP 32960889A JP 2777441 B2 JP2777441 B2 JP 2777441B2
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  • Materials For Photolithography (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は例えば平版印刷版,多色印刷の校正刷,カラ
ービデオカメラあるいは液晶カラーTV等に用いるカラー
フィルター,IC回路及びホトマスクの製造に適する新規
な感放射線樹脂組成物及び該感放射線樹脂組成物を用い
たパターン形成方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial application fields> The present invention is suitable for manufacturing, for example, lithographic printing plates, proofs for multicolor printing, color filters used for color video cameras or liquid crystal color TVs, IC circuits, and photomasks. The present invention relates to a novel radiation-sensitive resin composition and a pattern forming method using the radiation-sensitive resin composition.

〈従来の技術〉 従来より、例えば可視光線,X線及び電子線等の放射線
を用いる感放射線樹脂用の感放射線化合物として、例え
ばナフトキノンジアジド化合物を含むものや、芳香族ア
ジド化合物を含むものが知られている。しかしながら、
これらの化合物は、本質的に量子収率が1を超えないた
め、感度が不十分であるという欠点を有している。例え
ば、ナフトキノンジアジド系では量子収率は0.2〜0.3程
度である。
<Prior Art> Conventionally, as a radiation-sensitive compound for a radiation-sensitive resin using radiation such as visible light, X-ray and electron beam, for example, a compound containing a naphthoquinonediazide compound and a compound containing an aromatic azide compound are known. Have been. However,
These compounds have the disadvantage that their sensitivity is insufficient, since the quantum yields essentially do not exceed 1. For example, the quantum yield of a naphthoquinonediazide system is about 0.2 to 0.3.

このため、飛躍的に量子収率を上げる方法として、連
鎖反応を利用する方法が開発されている。その一例とし
て、光ラジカル重合による連鎖反応があるが、該光ラジ
カル重合は、酸素の影響を受けてしまうという欠点があ
る。
Therefore, a method utilizing a chain reaction has been developed as a method for dramatically increasing the quantum yield. One example is a chain reaction by photoradical polymerization, but the photoradical polymerization has a disadvantage that it is affected by oxygen.

一方、連鎖反応を用いる系の1つとして、触媒反応を
用いた化学増幅レジストが提案されている(H.Ito,C,G.
Willson,Polym.Eng.Sci.23,1012,1983)。これは放射線
により酸を発生する化合物、例えば適当なオニウム塩
(スルホニウム塩,ヨードニウム塩)に放射線照射を行
うと酸が生じ、この酸が触媒として連鎖反応を引き起こ
す。このような化学増幅レジストの代表的例として、下
記のような構造単位を有する高分子化合物と感放射線酸
発生剤とを用いたものが知られている(H.Ito,C,G.Will
son,SPIE.771,24,1987;H.Ito,M.Ueda,Macromolecules,2
1,1475,1988など)。
On the other hand, as one of the systems using a chain reaction, a chemically amplified resist using a catalytic reaction has been proposed (H. Ito, C, G. et al.
Willson, Polym. Eng. Sci. 23 , 1012, 1983 ). When a compound which generates an acid by radiation, for example, a suitable onium salt (sulfonium salt, iodonium salt) is irradiated with a radiation, an acid is generated, and the acid causes a chain reaction as a catalyst. As a typical example of such a chemically amplified resist, one using a polymer compound having the following structural unit and a radiation-sensitive acid generator is known (H. Ito, C, G. Will.
son, SPIE. 771 , 24, 1987 ; H. Ito, M. Ueda, Macromolecules, 2
1 , 1475, 1988 ).

〈発明が解決しようとする課題〉 前述した化学増幅用レジストは、ナフトキノンジアジ
ド系などに比べ高い感度を示すものの、経時安定性が
ないので長期に保存することができない、露光後の経
時安定性が悪いので現像までの期間に感度特性等が変動
する、感度がいまだに不十分であるなどという諸問題
点を有している。
<Problems to be Solved by the Invention> The above-described resist for chemical amplification shows high sensitivity as compared with naphthoquinonediazide and the like, but has no stability over time, so that it cannot be stored for a long time. Since it is bad, there are various problems that the sensitivity characteristics and the like fluctuate during the period until development and that the sensitivity is still insufficient.

本発明は以上述べた事情に鑑み、高感度を有すると共
に現像時の現像許容性が広く且つ経時安定性に優れた新
規な感放射線樹脂組成物及び該感放射線樹脂組成物を用
いたパターン形成方法に関する。
In view of the circumstances described above, the present invention provides a novel radiation-sensitive resin composition having high sensitivity, wide development tolerance during development, and excellent stability over time, and a method for forming a pattern using the radiation-sensitive resin composition. About.

〈課題を解決するための手段〉 本発明者らは前記目的を達成するために鋭意研究を重
ねた結果、放射線の照射により酸を発生する化合物及び
特定の構造単位を有する高分子化合物を用いることによ
り、高感度で、現像時の現像許容性が広く、且つ経時安
定性が優れた感放射線樹脂組成物が得られることを知見
した。
<Means for Solving the Problems> The present inventors have conducted intensive studies to achieve the above object, and as a result, using a compound which generates an acid by irradiation with radiation and a polymer compound having a specific structural unit. As a result, it has been found that a radiation-sensitive resin composition having high sensitivity, wide development tolerance during development, and excellent stability over time can be obtained.

かかる知見に基づく本発明の感放射線樹脂の構成は、 (a)放射線の照射により酸を発生する化合物と、 (b)アクリル酸或いはメタクリル酸のアルカリ金属塩
と、下記一般式(II)で表されるクロルメチルエーテル
類と反応させること、又はアクリル酸或いはメタクリル
酸と、下記一般式(III)で表されるビニルエーテル類
を酸触媒の存在下にて反応させることによって得られる
下記一般式(I) (式中、R1は水素又はメチル基を表し、R2及びR3はそれ
ぞれ水素,低級アルキル基,アリール基及びアラルキル
基を表わし、R4は低級アルキル基,アリール基及びアラ
ルキル基を表わす。) で表される構造単位を有する高分子化合物とを 含有することを特徴とする。
The constitution of the radiation-sensitive resin of the present invention based on such findings is as follows: (a) a compound that generates an acid upon irradiation with radiation, (b) an alkali metal salt of acrylic acid or methacrylic acid, and a compound represented by the following general formula (II). Or a vinyl ether represented by the following general formula (III) in the presence of an acid catalyst by reacting acrylic acid or methacrylic acid with acrylic acid or methacrylic acid. ) (Wherein, R 1 represents hydrogen or a methyl group, R 2 and R 3 each represent hydrogen, a lower alkyl group, an aryl group, and an aralkyl group, and R 4 represents a lower alkyl group, an aryl group, and an aralkyl group. And a polymer compound having a structural unit represented by the formula:

また、一方の本発明にかかる感放射線樹脂組成物を用
いたパターン形成方法は、 (a)放射線の照射により酸を発生する化合物と、 (b)上記一般式(I)で表される構造単位を有する高
分子化合物とを含有する感放射線樹脂組成物を基板に塗
布,乾燥して感放射線樹脂層を形成し、 該感放射線樹脂層に所定のパターンに従って放射線を
照射し、 照射済みの上記感放射線樹脂層を50℃〜180℃の範囲
で加熱し、 次いで、上記感放射線樹脂層を現像液で現像すること
を特徴とする。
The pattern forming method using the radiation-sensitive resin composition according to the present invention includes: (a) a compound that generates an acid upon irradiation with radiation; and (b) a structural unit represented by the general formula (I). A radiation-sensitive resin composition containing a polymer compound having the formula (I) is applied to a substrate and dried to form a radiation-sensitive resin layer, and the radiation-sensitive resin layer is irradiated with radiation according to a predetermined pattern. The radiation resin layer is heated in the range of 50 ° C. to 180 ° C., and then the radiation sensitive resin layer is developed with a developer.

本発明は、前記の一般式(I)の構造単位を有する高
分子化合物を用いることで驚くべきことに、前記課題を
解決できることを見い出したものである。
The present invention has surprisingly found that the problem can be solved by using a polymer compound having the structural unit of the general formula (I).

以下本発明を詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.

本発明の(a)に於ける放射線の照射により酸を発生
し得る化合物としては、多くの公知化合物及びそれらの
混合物を用いればよく、例えば(i)オニウムのハロゲ
-,▲BF- 4▼,▲PF- 6▼,▲AsF- 6▼,▲SbF- 6▼,▲S
iF- 6▼,▲ClO- 4▼,▲CF3SO- 4▼などの塩;(ii)有機
ハロゲン化合物;(iii)ナフトキノンジアジドスルホ
ン酸化合物及び(iv)感放射線スルホン酸発生化合物な
どが適当である。
The compound capable of generating an acid upon irradiation (a) in the in the radiation present invention, may be used a number of known compounds and mixtures thereof, for example, (i) halogen onium -, ▲ BF - 4 ▼, ▲ PF - 6 ▼, ▲ AsF - 6 ▼, ▲ SbF - 6 ▼, ▲ S
iF - 6 ▼, ▲ ClO - 4 ▼, ▲ CF 3 SO - 4 ▼ salts such as; (ii) organic halogen compounds; (iii) naphthoquinone diazide sulfonic acid compound and (iv) radiation-sensitive acid-generating compound, such as is appropriate It is.

更に詳述すると、(i)オニウム塩としてのアンモ
ニウム塩の例としては、米国特許第4,069,055号明細書
及び同第4,069,056号明細書に;ジアゾニウム塩の例
としては、Photogr.Sci,Eng,.18387(1974),J.Macromo
l.Sci.,Chem.,A21,1965(1984),及びPolymer,21,423
(1980)に;ヨードニウム塩の例としては、Macromol
ecules,10,1307(1977),Chem.&Eng.News,Nov.28,P31
(1988),及びヨーロッパ特許第0104,143号明細書に;
スルホニウム塩の例としては、Polymer J.,17,73(19
85),Polymer Bull.,14,279(1985).J.Polymer Sci.,1
7,977(1979),J.Org.Chem.,43,,3055(1978),J.Org.C
hem.,50,4360(1985)、特開昭57−18723号公報,特開
昭56−8428号公報,米国特許第4,760,013号公報,米国
特許第4,139,655号公報,米国特許第4,734,444号公報及
びヨーロッパ特許第0297,443号公報に;ホスホニウム
塩の例としては、米国特許第4,069,055号公報,同第4,0
69,056号公報及びMacromolecules,17,2469(1984)に;
セレノニウム塩の例としてはMacromolecules,10,1307
(1977)及びJ.Polymer Sci.,Polymer Chem,Ed.,17,104
7(1979)に;アルソニウム塩の例としては、Proc.Co
nf.Rad.Curing ASIA p478 Tokyo,Oct.(1988)にそれぞ
れ開示されている。
More specifically, (i) examples of ammonium salts as onium salts are described in U.S. Patent Nos. 4,069,055 and 4,069,056; examples of diazonium salts include Photogr. Sci, Eng., 18 387 (1974), J. Macromo
l. Sci., Chem., A21 , 1965 (1984), and Polymer, 21 , 423.
(1980); Examples of iodonium salts include Macromol
ecules, 10 , 1307 (1977), Chem. & Eng. News, Nov. 28, P31
(1988), and EP 0104,143;
Examples of sulfonium salts include Polymer J., 17 , 73 (19
85), Polymer Bull., 14 , 279 (1985). J. Polymer Sci., 1
7 , 977 (1979), J. Org. Chem., 43 ,, 3055 (1978), J. Org. C
hem., 50 , 4360 (1985), JP-A-57-18723, JP-A-56-8428, U.S. Pat. No. 4,760,013, U.S. Pat. No. 4,139,655, U.S. Pat. Patent No. 0297,443; Examples of phosphonium salts include US Pat. Nos. 4,069,055 and 4,069.
69,056 and Macromolecules, 17 , 2469 (1984);
Examples of selenonium salts include Macromolecules, 10 , 1307
(1977) and J. Polymer Sci., Polymer Chem, Ed., 17 , 104.
7 (1979); for examples of arsonium salts, see Proc.
nf. Rad. Curing ASIA p478 Tokyo, Oct. (1988).

また、(iii)放射線の照射により酸を発生し得る有
機ハロゲン化合物の例としては、四臭化炭素,ヨード
ホルム,トリブロモアセトフェノン、特公昭46−4605号
公報に記載のフェニルトリハロメチルスルホン化合物,
特公昭48−36281号公報,特開昭53−133428号公報,特
開昭60−105667号公報,特開昭60−239736号公報に記載
のハロメチルトリアジン化合物,Angew.Physik,Chem.,2
4,381(1981),J.Phys.Chem.,66,2449(1962),特開昭
54−74728号公報,特開昭55−77742号公報,特開昭59−
148784号公報,特開昭60−3626号公報,特開昭60−1385
39号公報,特開昭60−239473号公報に記載のハロメチル
オキサジアゾール化合物などを挙げることができる。
(iii)ナフトキノンジアジド化合物としては例えば、
1,2−ナフトキノンジアジド−(2)−4−スルホニル
クロリドを挙げることができる。(iv)感放射線スルホ
ン酸発生化合物としては、例えば1,2−ナフトキノンジ
アジド−(2)−4−スルホン酸のエステルもしくはア
ミド化合物、Polymer Preprints,Japan35,2406(1986)
に記載のβ−ケトスルホン系化合物、Macromolecules,2
1,2001(1988)、特開昭64−18143号公報に記載のニト
ロベンジルアルコールとアリールスルホン酸とのエステ
ル化合物、ヨーロッパ特許0,044,115号公報、同0,199,6
72号公報記載のオキシムとアリールスルホン酸とのエス
テル化合物、米国特許4,258,121号公報、同4,371,605号
公報、同4,618,564号公報に記載のN−ヒドロキシアミ
ドまたはイミドとスルホン酸とのエステル化合物、ヨー
ロッパ特許84515号公報、同199,672号公報に記載のベン
ゾインとスルホン酸とのエステル化合物などを挙げるこ
とができる。
Examples of (iii) organic halogen compounds capable of generating an acid upon irradiation with radiation include carbon tetrabromide, iodoform, tribromoacetophenone, a phenyltrihalomethyl sulfone compound described in JP-B-46-4605,
The halomethyltriazine compounds described in JP-B-48-36281, JP-A-53-133428, JP-A-60-105667 and JP-A-60-239736, Angew.Physik, Chem., 2
4 , 381 (1981), J. Phys. Chem., 66 , 2449 (1962),
JP-A-54-74728, JP-A-55-77742, JP-A-59-77742
148784, JP-A-60-3626, JP-A-60-1385
And halomethyloxadiazole compounds described in JP-A-39-239 and JP-A-60-239473.
(Iii) Examples of the naphthoquinonediazide compound include:
1,2-naphthoquinonediazide- (2) -4-sulfonyl chloride can be mentioned. (Iv) Radiation-sensitive sulfonic acid generating compounds include, for example, ester or amide compounds of 1,2-naphthoquinonediazide- (2) -4-sulfonic acid, Polymer Preprints, Japan 35 , 2406 (1986).
Β-ketosulfone compound described in Macromolecules, 2
1 , 2001 (1988), and ester compounds of nitrobenzyl alcohol and arylsulfonic acids described in JP-A-64-18143, European Patents 0,044,115 and 0,199,6.
No. 72, an ester compound of an oxime and an arylsulfonic acid, U.S. Pat.Nos. 4,258,121, 4,371,605, and 4,618,564, an ester compound of an N-hydroxyamide or imide and a sulfonic acid, European Patent 84515 And the ester compounds of benzoin and sulfonic acid described in JP-A Nos. 199,672 and 199,672.

これらの放射線の照射により酸を発生し得る化合物の
中で特に非揮発性の酸を発生し得る上記(i)〜(vi
i)のオニウム塩あるいは(x)感放射線スルホン酸発
生化合物が好ましい。
Among the compounds capable of generating an acid upon irradiation with these radiations, the above-mentioned (i) to (vi) which can generate a non-volatile acid in particular.
The onium salt of i) or the radiation-sensitive sulfonic acid-generating compound of (x) is preferred.

これらの放射線の照射により酸を発生し得る化合物
は、単独で、あるいは混合して使用しても良く、その添
加量は、本発明の感光性組成物の全固形分に対して0.1
〜50重量%が好ましく、より好ましくは1〜30重量%で
ある。これは0.1重量%以下では酸発生量が乏しく連鎖
反応が起りにくく、また50重量%を超えても再なる増量
効果が期待できないからである。
These compounds capable of generating an acid upon irradiation with radiation may be used alone or in combination.The amount of the compound added may be 0.1 to the total solid content of the photosensitive composition of the present invention.
It is preferably from 50 to 50% by weight, more preferably from 1 to 30% by weight. This is because if the amount is less than 0.1% by weight, the amount of generated acid is poor and a chain reaction hardly occurs, and if it exceeds 50% by weight, the effect of increasing the amount cannot be expected again.

本発明の(b)に於ける高分子化合物は、その分子構
造中に前記一般式(I)で表わされる構造単位を有する
ことが特徴であり、該構造単位のみの繰返し構造を有す
る単独重合体、あるいは該構造単位と他のビニル系構造
単位1種とを組合せた共重合体のものが挙げられる。
The polymer compound according to (b) of the present invention is characterized in that it has a structural unit represented by the above general formula (I) in its molecular structure, and a homopolymer having a repeating structure of only the structural unit Or a copolymer obtained by combining the above structural unit with one other vinyl structural unit.

一般式(I)中、R2及びR3はそれぞれ水素,メチル
基,エチル基,プロピル基,ブチル基,ペンチル基,ヘ
キシル基などの低級アルキル基,置換及び非置換アリー
ル基,ベンジル基などのアラルキル基を表わし、R4はメ
チル基,エチル基,プロピル基,ブチル基,ペンチル
基,ヘキシル基などの低級アルキル基,置換及び非置換
アリール基,ベンジル基などのアラルキル基を表わす。
In the general formula (I), R 2 and R 3 each represent a hydrogen, a lower alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group or a hexyl group; a substituted or unsubstituted aryl group; R 4 represents a lower alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group or a hexyl group; an aralkyl group such as a substituted or unsubstituted aryl group or a benzyl group.

共重合体構造を有する本発明の高分子化合物におい
て、前記一般式(I)で表わされる構造単位と組合せて
用いられる構造単位としては、例えばエチレン,プロピ
レン,イソブチレン,ブタジエン,イソプレンなどのエ
チレン不飽和オレフィン類,スチレン,α−メチルスチ
レン,β−メチルスチレン,β−クロルスチレンなどの
スチレン類、アクリル酸,メタクリル酸,マレイン酸,
イタコン酸,クロトン酸,無水マレイン酸,メチル無水
マレイン酸などの脂肪族カルボン酸類またはその無水
物、アクリル酸あるいはメタクリル酸のメチルエステ
ル、エチルエステル、プロピルエステル、ブチルエステ
ル、アミルエステル、エチルヘキシルエステル、オクチ
ルエステル、2−ヒドロキシエチルエステル、2,2−ジ
メチル−3−ヒドロキシプロピルエステル、2−ヒドロ
キシプロピルエステル、5−ヒドロキシペンチルエステ
ル、トリメチロールプロパンモノエステル、ペンタエリ
ストールモノエステル、グリシジルエステル、アリール
エステル、ベンジルエステルなどのエステル類、アクリ
ル類あるいはメタクリル類のアミド、N−メチロールア
ミド、N−エチルアミド、N−ヘキシルアミド、N−ヒ
ドロキシエチルアミド、N−フェニルアミド、N−エチ
ル−N−フェニルアミドなどのアミド類、エチルビニル
エーテル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、プロピル
ビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、フェニルビニ
ルエーテルなどのビニルエーテル類、ビニルアセテー
ト、ビニルブチレート、安息香酸ビニルなどのビニルエ
ステル類、メチルビニルケトン、エチルビニルケトン、
プロピルビニルケトンなどのビニルケトン類、N−ビニ
ルピロリドン、N−ビニルカルバゾール、4−ビニルピ
リジン、アクリロニトリル、メタクリルニトリルなどを
挙げることができる。
In the polymer compound of the present invention having a copolymer structure, examples of the structural unit used in combination with the structural unit represented by the general formula (I) include ethylenically unsaturated units such as ethylene, propylene, isobutylene, butadiene, and isoprene. Olefins, styrenes such as styrene, α-methylstyrene, β-methylstyrene, β-chlorostyrene, acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid,
Aliphatic carboxylic acids such as itaconic acid, crotonic acid, maleic anhydride, methyl maleic anhydride or anhydrides thereof, methyl ester, ethyl ester, propyl ester, butyl ester, amyl ester, ethylhexyl ester, octyl ester of acrylic acid or methacrylic acid Ester, 2-hydroxyethyl ester, 2,2-dimethyl-3-hydroxypropyl ester, 2-hydroxypropyl ester, 5-hydroxypentyl ester, trimethylolpropane monoester, pentaeristol monoester, glycidyl ester, aryl ester, Esters such as benzyl esters, amides of acrylics or methacryls, N-methylolamide, N-ethylamide, N-hexylamide, N-hydroxyethylamide, Amides such as -phenylamide and N-ethyl-N-phenylamide; vinyl ethers such as ethyl vinyl ether, hydroxyethyl vinyl ether, propyl vinyl ether, butyl vinyl ether and phenyl vinyl ether; vinyls such as vinyl acetate, vinyl butyrate and vinyl benzoate Esters, methyl vinyl ketone, ethyl vinyl ketone,
Examples thereof include vinyl ketones such as propyl vinyl ketone, N-vinyl pyrrolidone, N-vinyl carbazole, 4-vinyl pyridine, acrylonitrile, and methacrylonitrile.

本発明の高分子化合物は次のようにして合成される。 The polymer compound of the present invention is synthesized as follows.

例えば、アクリル酸あるいはメタクリル酸のアルカリ
金属塩と、 下記一般式(II) (式中、R2,R3及びR4は前記と同じものを表わす。) で表わされるクロルメチルエーテル類と反応させるか、 あるいは、 アクリル酸あるいはメタクリル酸と、 下記一般式(III) (式中、R2及びR4は前記と同じものを表わす。) で表わされるビニルエーテル類を酸触媒の存在下に反応
させることにより得ることができる単量体を、常法に従
って単独重合させるか、あるいは該単量体と他のビニル
系単量体の少なくとも1つとを共重合させることによ
り、本発明の一般式(I)の構造単位を有する高分子化
合物を得ることができる。
For example, an alkali metal salt of acrylic acid or methacrylic acid is represented by the following general formula (II) (Wherein, R 2 , R 3 and R 4 are the same as described above), or by reacting with chloromethyl ether represented by the following formula: or with acrylic acid or methacrylic acid; (Wherein R 2 and R 4 are the same as defined above). A monomer obtainable by reacting a vinyl ether represented by the following formula in the presence of an acid catalyst is homopolymerized according to a conventional method. Alternatively, by polymerizing the monomer and at least one of other vinyl monomers, a polymer compound having a structural unit of the general formula (I) of the present invention can be obtained.

この際、各単量体の仕込み比は前記一般式(I)で表
わされる構造単位の単量体は5モル%以上であることが
好ましい。
At this time, the charging ratio of each monomer is preferably 5 mol% or more of the monomer of the structural unit represented by the general formula (I).

本発明の感放射線樹脂組成物には、感放射線樹脂層の
膜強度あるいは現像性の改善のために、公知の高分子化
合物を含有させることができる。かかる高分子化合物と
しては、例えばノボラック樹脂,フェノール樹脂,ポリ
ビニルホルマール樹脂,ポリビニルブチラール樹脂,ポ
リエステル樹脂,エポキシ樹脂,アルキッド樹脂,ポリ
ウレタン樹脂,ポリアミド樹脂、及び天然樹脂等を挙げ
ることができる。
The radiation-sensitive resin composition of the present invention may contain a known polymer compound for improving the film strength or developability of the radiation-sensitive resin layer. Examples of such a polymer compound include novolak resin, phenol resin, polyvinyl formal resin, polyvinyl butyral resin, polyester resin, epoxy resin, alkyd resin, polyurethane resin, polyamide resin, and natural resin.

本発明の感放射線樹脂組成物には、必要に応じて、更
に染料,可視画像を形成させるためのプリントアウト
剤,顔料,可塑剤,シランカップリング剤,界面活性剤
及び前記酸を発生し得る化合物の酸発生効率を高める増
感剤などを含有させることができる。
The radiation-sensitive resin composition of the present invention can further generate a dye, a printout agent for forming a visible image, a pigment, a plasticizer, a silane coupling agent, a surfactant, and the acid, if necessary. A sensitizer or the like for increasing the acid generation efficiency of the compound can be contained.

かかる増感剤としては公知の増感剤が使用できるが、
例えば、アントラセン、フェナンスレン、ペリレン、ピ
レン、クリセン、1,2−ベンゾアントラセン、コロネ
ン、1,6−ジフェニル−1,3,5−ヘキサトリエン、1,1,4,
4−テトラフェニル−1,3−ブタジエン、2,3,4,5−テト
ラフェニルフラン、2,5−ジフェニルチオフェン、チオ
キサトン、2−クロロチオキサントン、フェノチアジ
ン、1,3−ジフェニルビラゾリン,1,3−ジフェニルイソ
ベンゾフラン、キサントン、ベンゾフェノン、4−ヒド
ロキシベンゾフェノン、アンスロン、ニンヒドリン、9
−フルオレノン、ニトロピレン、2,4,7−トリニトロフ
ルオレノン、インダノン、フェナンスラキノン、テトラ
ロン、7−メトキシ−4−メチルクマリン、3−ケト−
ビス(7−ジエチルアミノクマリン)、フルオロセン、
エオシン、ロータミンS及びトリフェニルピリリウムパ
ークロレート等の増感剤を挙げることができる。
Known sensitizers can be used as such a sensitizer,
For example, anthracene, phenanthrene, perylene, pyrene, chrysene, 1,2-benzoanthracene, coronene, 1,6-diphenyl-1,3,5-hexatriene, 1,1,4,
4-tetraphenyl-1,3-butadiene, 2,3,4,5-tetraphenylfuran, 2,5-diphenylthiophene, thioxaton, 2-chlorothioxanthone, phenothiazine, 1,3-diphenylvirazoline, 1,3 -Diphenylisobenzofuran, xanthone, benzophenone, 4-hydroxybenzophenone, anthrone, ninhydrin, 9
-Fluorenone, nitropyrene, 2,4,7-trinitrofluorenone, indanone, phenanthraquinone, tetralone, 7-methoxy-4-methylcoumarin, 3-keto-
Bis (7-diethylaminocoumarin), fluorocene,
Sensitizers such as eosin, rotamine S and triphenylpyrylium perchlorate can be mentioned.

これらの増感剤と前記酸を発生し得る化合物との割合
は、モル比で0.01/1〜10/1であり、好ましくは0.1/1〜5
/1である。
The ratio between these sensitizers and the compound capable of generating the acid is 0.01 / 1 to 10/1 by mole, preferably 0.1 / 1 to 5%.
/ 1.

また、このような増感剤を使用することにより本発明
の組成物の感じる波長域を容易に可視光まで広げること
ができる。
Further, by using such a sensitizer, the wavelength range felt by the composition of the present invention can be easily extended to visible light.

本発明の感放射線樹脂組成物は、上記各成分を溶解す
る溶媒に溶かして支持体上に塗布する。
The radiation-sensitive resin composition of the present invention is dissolved in a solvent capable of dissolving the above-mentioned components, and applied on a support.

このような溶剤の例としては、ジオキサン、ジエトキ
シエタン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、メ
チルセロソルブ、エチルセロソルブ、エチレングリコー
ルモノイソプロピルエーテル、プロピレングリコールモ
ノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエ
ーテルなどのエーテル類、アセトン、メチルエチルケト
ン、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、シク
ロヘキサノンなどのケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチ
ル、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブア
セテート、酢酸プロピレングリコールモノメチルエーテ
ル、酢酸プロプレングリコールモノエチルエーテル、ジ
メチルオギザレートなどのエステル類、N,N−ジメチル
ホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミドなどのアミ
ド類、N−メチルピロリドンなどのピロリドン類、γ−
ブチロラクトンなどのラクトン類、ジメチルスルホキシ
ドなどのスルホキシド類などを挙げることができる。こ
れらの溶剤はそれぞれ単独で用いてもよいし、2種類以
上組み合わせて用いても良い。そして上記成分中の濃度
(添加物を含む全固形分)は2〜50重量%が適当であ
る。
Examples of such solvents include ethers such as dioxane, diethoxyethane, diethylene glycol dimethyl ether, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, ethylene glycol monoisopropyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, acetone, methyl ethyl ketone, methyl Ketones such as isobutyl ketone, cyclopentanone and cyclohexanone; esters such as ethyl acetate, butyl acetate, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl acetate acetate, and dimethyl oxalate; Amides such as N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methylpyrrolide Pyrrolidones such as, γ-
Lactones such as butyrolactone and sulfoxides such as dimethyl sulfoxide can be exemplified. These solvents may be used alone or in combination of two or more. The concentration (total solid content including additives) in the above components is suitably 2 to 50% by weight.

本発明の感放射線樹脂組成物は基板に塗布,乾燥して
感放射線樹脂層を形成した後、所定のパターンに従って
放射線を照射し、この層を約50℃〜180℃の範囲で加熱
し、次いで現像液で現像してパターンを形成するのが有
効である。
The radiation-sensitive resin composition of the present invention is applied to a substrate, dried to form a radiation-sensitive resin layer, irradiated with radiation in accordance with a predetermined pattern, and heated at a temperature in the range of about 50 ° C to 180 ° C. It is effective to form a pattern by developing with a developer.

次に本発明のパターン形成方法の一例を示す。まず、
基板上に本発明の樹脂組成物を塗布し、乾燥して感放射
線樹脂層を形成する。ここで基板としては目的に応じて
シリコン,二酸化シリコン,窒化シリコン,ポリシリコ
ン,セラミックス,アルミニウム,銅,酸化アルミニウ
ム,ガラス,ITO,プラスチックフィルム,紙などが用い
られる。
Next, an example of the pattern forming method of the present invention will be described. First,
The resin composition of the present invention is applied on a substrate and dried to form a radiation-sensitive resin layer. Here, as the substrate, silicon, silicon dioxide, silicon nitride, polysilicon, ceramics, aluminum, copper, aluminum oxide, glass, ITO, plastic film, paper, etc. are used according to the purpose.

また塗布方法としては従来公知の方法、例えば回転塗
布,ワイヤーバー塗布,ディップ塗布,エアーナイフ塗
布,ロール塗布,ブレード塗布及びカーテン塗布などが
可能である。そして、樹脂組成物を基板に塗布した後
に、塗布基板を約20℃〜150℃で熱処理する。この熱処
理は樹脂組成物中の溶剤の濃度を減少させるためにおこ
なうものであるが、好ましい熱処理の範囲は50〜120℃
で30秒〜30分間である。またこの熱処理は、溶剤除去の
変化率が比較的わずかになるまで行なうのが好ましく、
温度及び時間は、樹脂組成物の性質,溶剤の種類,塗布
量などによって適宜設定する。
As the coating method, conventionally known methods such as spin coating, wire bar coating, dip coating, air knife coating, roll coating, blade coating and curtain coating can be used. Then, after applying the resin composition to the substrate, the applied substrate is heat-treated at about 20 ° C to 150 ° C. This heat treatment is performed to reduce the concentration of the solvent in the resin composition, but the preferred range of the heat treatment is 50 to 120 ° C.
For 30 seconds to 30 minutes. This heat treatment is preferably performed until the rate of change in solvent removal is relatively small,
The temperature and the time are appropriately set depending on the properties of the resin composition, the type of the solvent, the application amount, and the like.

上記照射する放射線は、可視光線,紫外線,X線及び電
子線などが使用できる。これらの放射線源としては、例
えば蛍光燈,カーボンアーク燈,水銀燈,ケミカルラン
プ,キセノンランプ,メタルハライドランプ,KrF−エキ
シマーレーザー,XeCl−エキシマーレーザー,ArF−エキ
シマーレーザー等の可視及び紫外線源,電子ビーム励
起,プラズマ放射及びシンクロトロン放射等のX線源等
を挙げることができる。
As the radiation to be applied, visible light, ultraviolet light, X-rays, and electron beams can be used. Examples of these radiation sources include visible and ultraviolet light sources such as fluorescent lamps, carbon arc lamps, mercury lamps, chemical lamps, xenon lamps, metal halide lamps, KrF-excimer lasers, XeCl-excimer lasers, and ArF-excimer lasers, and electron beam excitation. , Plasma radiation and X-ray radiation such as synchrotron radiation.

またエネルギービームによる走査で照射する方法も本
発明に使用できる。このようなレーザービームとして
は、ヘリウム・ネオンレーザー,アルゴンレーザー.ク
リプトンイオンレーザー,ヘリウム・カドミニウムレー
ザー及び染料レーザー等のレーザーあるいは熱電子放射
銃,電界放射銃等の電子ビームを挙げることができる。
A method of irradiating by scanning with an energy beam can also be used in the present invention. Such laser beams include a helium / neon laser and an argon laser. A laser such as a krypton ion laser, a helium / cadmium laser, and a dye laser, or an electron beam such as a thermionic emission gun or a field emission gun can be used.

次いで上記感放射線樹脂層を約50℃〜180℃の範囲、
好ましくは60℃〜150℃の範囲で加熱する。この照射後
の熱処理により、放射線が照射された部分で一般式
(I)に示される構造単位が、カルボン酸を含む構造単
位に変化することが後述の実施例1〜4の赤外吸収スペ
クトルにより示された。
Next, the radiation-sensitive resin layer is in a range of about 50 ° C to 180 ° C,
Preferably, heating is performed in the range of 60 ° C to 150 ° C. According to the infrared absorption spectra of Examples 1 to 4 described below, the heat treatment after the irradiation changes the structural unit represented by the general formula (I) into a structural unit containing a carboxylic acid in the portion irradiated with the radiation. Indicated.

次いで現像液で現像することによりパターンが得られ
るが、使用する現像液の種類によりポジあるいはネガパ
ターンを得ることができる。
Subsequently, a pattern is obtained by developing with a developing solution, and a positive or negative pattern can be obtained depending on the type of the developing solution used.

ポジパターンは現像液として、アルカリ性水溶液を使
用することにより得られる。
A positive pattern can be obtained by using an alkaline aqueous solution as a developer.

このアルカリ性水溶液としては、例えば水酸化ナトリ
ウム,水酸化カリウム,炭酸ナトリウム,炭酸カリウ
ム,メタケイ酸ナトリウム,メタケイ酸カリウム,第二
リン酸ナトリウム,第三リン酸ナトリウアンモニア等の
無機アルカリ,エチルアミン,n−プロピルアミン,ジエ
チルアミン,ジ−n−プロピルアミン,トリエチルアミ
ン,メチルジエチルアミン等のアルキルアミン類,ジエ
タノールアミン,トリエタノールアミン等のアルコール
アミン類,テトラメチルアンモニウムヒドロキサイド,
テトラエチルアンモニウムヒドロキサイド,トリメチル
(2−ヒドロキシエチル)アンモニウムヒドロキサイド
等の第四級アンモニウム塩、またはピロール,ピペリジ
ン等の環状アミン類などの水溶液を挙げることができ
る。
Examples of the alkaline aqueous solution include inorganic alkalis such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, sodium metasilicate, potassium metasilicate, dibasic sodium phosphate, and sodium tertiary phosphate, ethylamine, and n-amine. Alkylamines such as propylamine, diethylamine, di-n-propylamine, triethylamine, and methyldiethylamine; alcoholamines such as diethanolamine and triethanolamine; tetramethylammonium hydroxide;
Examples include quaternary ammonium salts such as tetraethylammonium hydroxide and trimethyl (2-hydroxyethyl) ammonium hydroxide, and aqueous solutions of cyclic amines such as pyrrole and piperidine.

また現像液中に必要に応じて他の添加剤、例えば界面
活性剤,湿潤剤,安定剤,少量の有機溶剤等の添加剤を
添加することができる。
If necessary, other additives such as a surfactant, a wetting agent, a stabilizer and a small amount of an organic solvent can be added to the developer.

ネガパターンは現像液として有機溶媒を用いることに
より得ることができる。ここで用いられる有機溶媒は共
重合体の種類により異なる。
The negative pattern can be obtained by using an organic solvent as a developer. The organic solvent used here depends on the type of the copolymer.

この有機溶媒としては、例えばジクロルメタン,クロ
ロベンゼン,トルエン,アセトン,メチルエチルケト
ン,ジエチルケトン,イソプロパノール,アニソール,
酢酸ブチルあるいはこれらの混合溶媒、もしくはこれら
とヘキサンなどの混合溶媒を適宜用いることができる。
Examples of the organic solvent include dichloromethane, chlorobenzene, toluene, acetone, methyl ethyl ketone, diethyl ketone, isopropanol, anisole,
Butyl acetate, a mixed solvent thereof, or a mixed solvent thereof such as hexane can be used as appropriate.

〈実施例〉 次に実施例により本発明を更に詳細に説明する。<Examples> Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples.

(合成例) 合成例1(高分子化合物Aの合成) カリウムt−ブトキシド112.2gをテトラヒドロフラン
1000ml中に懸濁させた溶液にメタクリル酸86.1gを徐々
に滴下してメタクリル酸カリウム塩とする。
(Synthesis Example) Synthesis Example 1 (Synthesis of Polymer Compound A) 112.2 g of potassium t-butoxide was added to tetrahydrofuran
86.1 g of methacrylic acid is gradually added dropwise to the solution suspended in 1000 ml to obtain potassium methacrylate.

次に、メチルクロルメチルエーテル76.5gを加えて、
室温で一夜反応させた。この反応混合物を5lの水中に注
ぎ、エーテルで抽出し、エーテル層を水で洗浄した後、
無水硫酸マグネシウムで乾燥した。
Next, add 76.5 g of methylchloromethyl ether,
The reaction was allowed to proceed overnight at room temperature. The reaction mixture was poured into 5 l of water, extracted with ether, and the ether layer was washed with water.
It was dried over anhydrous magnesium sulfate.

次いでエーテルを留去後、減圧蒸留することにより沸
点60〜65℃/20mmHgの液体120gを得た。
Then, ether was distilled off, followed by distillation under reduced pressure to obtain 120 g of a liquid having a boiling point of 60 to 65 ° C / 20 mmHg.

この得られた液体は、次のスペクトルデータにより、
下記構造式(1)のメトキシメチルメタクリル酸と確認
された。
The obtained liquid is based on the following spectral data:
It was identified as methoxymethyl methacrylic acid of the following structural formula (1).

赤外吸収スペクトル:第1図参照 核磁気共鳴スペクトル: 上記で得られたメトキシメチルメタクリル酸10gおよ
びα,α′−アゾビスイソブチロニトリル0.06gをトル
エン10mlに溶解し、窒素ガス置換した後、80℃で6時間
加熱した。
Infrared absorption spectrum: See Fig. 1. Nuclear magnetic resonance spectrum: 10 g of methoxymethyl methacrylic acid and 0.06 g of α, α'-azobisisobutyronitrile obtained above were dissolved in 10 ml of toluene, and the mixture was purged with nitrogen gas and heated at 80 ° C. for 6 hours.

この溶液を冷却し、ヘキサン500mlに注ぎ、生じた白
色の沈殿物を過し、乾燥して白色重合体9.3gを得た。
The solution was cooled, poured into 500 ml of hexane, and the resulting white precipitate was filtered and dried to obtain 9.3 g of a white polymer.

この得られた白色重合体の赤外吸収スペクトルを測定
し、高分子化合物Aと確認した(第2図参照)。
The infrared absorption spectrum of the obtained white polymer was measured, and it was confirmed to be the polymer compound A (see FIG. 2).

合成例2(高分子化合物Bの合成) メタクリル酸30.0gとビニルエチルエーテル50.3gと
を、エチレンジクロリド450mlに溶解させた。この溶液
にパラトルエンスルホン酸0.1gを加えると、発熱と同時
に赤味を呈した。1時間攪拌後、トリエチルアミン3ml
を加え反応を停止した。
Synthesis Example 2 (Synthesis of polymer compound B) 30.0 g of methacrylic acid and 50.3 g of vinyl ethyl ether were dissolved in 450 ml of ethylene dichloride. When 0.1 g of paratoluenesulfonic acid was added to this solution, the solution generated heat and became reddish. After stirring for 1 hour, triethylamine 3ml
Was added to stop the reaction.

得られた反応混合物を水で洗浄後、無水硫酸マグネシ
ウムで乾燥した。
The obtained reaction mixture was washed with water and dried over anhydrous magnesium sulfate.

次いでエチレンジクロリドを留去後、減圧蒸留するこ
とにより沸点50〜53℃/10mmHgの液体33gを得た。
Then, ethylene dichloride was distilled off, followed by distillation under reduced pressure to obtain 33 g of a liquid having a boiling point of 50 to 53 ° C./10 mmHg.

この得られた液体は、次のスペクトルデータにより下
記構造式(2)のα−エトキシエチルメタクリル酸と確
認された。
The obtained liquid was identified as α-ethoxyethyl methacrylic acid of the following structural formula (2) by the following spectrum data.

赤外吸収スペクトル:第3図参照 核磁気共鳴スペクトル: 上記で得られたα−エトキシエチルメタクリル酸10g
およびα,α′−アゾビスイソブチロニトリル0.06gを
トルエン10ml中に溶解し、窒素ガス置換した後、80℃で
6時間加熱した。
Infrared absorption spectrum: See Fig. 3 Nuclear magnetic resonance spectrum: Α-ethoxyethyl methacrylic acid 10 g obtained above
Then, 0.06 g of α, α'-azobisisobutyronitrile was dissolved in 10 ml of toluene, and the atmosphere was replaced with nitrogen gas, followed by heating at 80 ° C. for 6 hours.

この溶液を冷却し、ヘキサン500mlに注ぎ、生じた白
色の沈殿物を過し、乾燥して白色重合体9.0gを得た。
The solution was cooled, poured into 500 ml of hexane, and the resulting white precipitate was filtered and dried to obtain 9.0 g of a white polymer.

この得られた白色重合体の赤外吸収スペクトルを測定
し、高分子化合物Bと確認した(第4図参照)。
The infrared absorption spectrum of the obtained white polymer was measured, and it was confirmed to be a polymer compound B (see FIG. 4).

合成例3(高分子化合物Cの合成) 合成例1のメトキシメチルメタクリル酸の合成におい
て、メチルクロルメチルエーテルの代りにクロルメチル
ベンジルエーテル156.6gを用いることにより、沸点94℃
〜96℃/4mmHgの液体150gを得た。
Synthesis Example 3 (Synthesis of Polymer Compound C) In the synthesis of methoxymethyl methacrylic acid in Synthesis Example 1, by using 156.6 g of chloromethylbenzyl ether instead of methylchloromethylether, the boiling point was 94 ° C.
150 g of a liquid at 9696 ° C./4 mmHg was obtained.

この得られた液体は、次のスペクトルデータにより、
下記構造式(3)のベンジルオキシメチルメタクリル酸
と確認された。
The obtained liquid is based on the following spectral data:
The compound was identified as benzyloxymethyl methacrylic acid of the following structural formula (3).

赤外吸収スペクトル:第5図参照 核磁気共鳴スペクトル: 合成例1と全く同様に重合して、得られた重合物の吸
収スペクトルを測定し、高分子化合物Cと確認した(第
6図参照)。
Infrared absorption spectrum: See Fig. 5 Nuclear magnetic resonance spectrum: Polymerization was performed in exactly the same manner as in Synthesis Example 1, and the absorption spectrum of the obtained polymer was measured to confirm that it was a polymer compound C (see FIG. 6).

合成例4(高分子化合物Dの合成) 合成例1で合成したメトキシメチルメタクリル酸5.0g
(0.0385モル),スチレン4.0g(0.0385モル)及びα,
α′−アゾイソブチロニトリル0.06gを、トルエン9mlに
溶解し、窒素ガス置換した後、80℃で5時間加熱した。
Synthesis Example 4 (Synthesis of polymer compound D) 5.0 g of methoxymethyl methacrylic acid synthesized in Synthesis Example 1
(0.0385 mol), 4.0 g (0.0385 mol) of styrene and α,
After dissolving 0.06 g of α'-azoisobutyronitrile in 9 ml of toluene and purging with nitrogen gas, the mixture was heated at 80 ° C. for 5 hours.

この反応混合物を冷却後、ジクロルメタン20mlで希釈
し、この溶液をヘキサン500l中に注ぎ、生じた白色の沈
殿物を過し、乾燥して白色重合体5.9gを得た。
After cooling, the reaction mixture was diluted with 20 ml of dichloromethane, and the solution was poured into 500 l of hexane, and the resulting white precipitate was filtered and dried to obtain 5.9 g of a white polymer.

得られた白色重合体の共重合比は酸で加水分解後の酸
価より求めたところ、スチレン/メトキシメチルメタク
リル酸=52/48であった。
The copolymerization ratio of the obtained white polymer was styrene / methoxymethyl methacrylic acid = 52/48 as determined from the acid value after hydrolysis with an acid.

また、白色重合体の赤外吸収スペクトルを測定し、高
分子化合物Dと確認した(第7図参照)。
Further, the infrared absorption spectrum of the white polymer was measured, and it was confirmed that the polymer was polymer compound D (see FIG. 7).

合成例5〜7(高分子化合物E,F,Gの合成) 合成例4と全く同様に操作して上記高分子化合物E,F,
Gを合成した。また、これらの赤外吸収スペクトルを第
8図(高分子化合物E),第9図(高分子化合物F),
第10図(高分子化合物G)にそれぞれ示す。
Synthesis Examples 5 to 7 (Synthesis of Polymer Compounds E, F, and G) By operating in exactly the same manner as in Synthesis Example 4, the above polymer compounds E, F,
G was synthesized. These infrared absorption spectra are shown in FIG. 8 (polymer compound E), FIG. 9 (polymer compound F),
The results are shown in FIG. 10 (polymer compound G).

実施例1〜4 下記第1表に示す高分子化合物7.0g及び感放射線酸発
生剤0.35gを、ジエチレングリコールジメチルエーテル9
2.65gに溶解し、この溶液を0.2μmのメンブランフィル
ターで過して感放射線樹脂組成物を調製した。
Examples 1 to 4 7.0 g of the polymer compound shown in Table 1 below and 0.35 g of the radiation-sensitive acid generator were mixed with diethylene glycol dimethyl ether 9
The solution was dissolved in 2.65 g, and this solution was passed through a 0.2 μm membrane filter to prepare a radiation-sensitive resin composition.

これらの組成物を、乾燥塗布膜厚が1μmになるよう
にスピナーを用いて岩塩板に塗布し、85℃で30分乾燥し
た。
These compositions were applied to a rock salt plate using a spinner so that the dry applied film thickness became 1 μm, and dried at 85 ° C. for 30 minutes.

この膜に放射線源として100W低圧水銀灯(ウシオ電機
製UL2−1BQ−W1)を用いて照射した(10mj/cm2)。
The film was irradiated (10 mj / cm 2 ) using a 100 W low-pressure mercury lamp (UL2-1BQ-W1 manufactured by Ushio Inc.) as a radiation source.

照射した膜を105℃で10分間加熱した。この放射線照
射後の加熱前後の樹脂膜のそれぞれの赤外吸収スペクト
ルを第11図〜第14図に示す。図中(a)は加熱前の赤外
吸収スペクトルを示し、(b)は加熱後の赤外吸収スペ
クトルを示す。
The irradiated film was heated at 105 ° C. for 10 minutes. FIGS. 11 to 14 show the respective infrared absorption spectra of the resin film before and after heating after the irradiation. In the figure, (a) shows an infrared absorption spectrum before heating, and (b) shows an infrared absorption spectrum after heating.

第11図〜第14図に示すように、これらの赤外吸収スペ
クトルは、加熱によりカルボキシル基が生成しているこ
とを示している。
As shown in FIGS. 11 to 14, these infrared absorption spectra indicate that a carboxyl group was generated by heating.

実施例5〜7 陽極酸化されたブラシ研摩アルミニウム板に、下記第
2表に示す高分子化合物14.0g,トリフェニルスルホニウ
ムトリフルオロメタンスルホネート0.7g及びペリレン0.
13gをジエチレングリコールジメチルエーテル185.3gに
溶解した感放射線組成物をホエーラーで塗布し、70℃で
20分間乾燥した。
Examples 5 to 7 On a brush-polished aluminum plate anodized, 14.0 g of the polymer compound shown in Table 2 below, 0.7 g of triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate and 0.7 g of perylene were added.
A radiation-sensitive composition obtained by dissolving 13 g of diethylene glycol dimethyl ether in 185.3 g was applied with a wheyer and heated at 70 ° C.
Dry for 20 minutes.

このときの乾燥塗布量は1.9〜2.0g/m2であった。The dry coating amount at this time was 1.9 to 2.0 g / m 2 .

このようにして得られた平版印刷版材料を高圧水銀灯
で、ステップタブレット(濃度差0.15g,21段階,イース
トマンコダック社製No.2)を通して密着照射し、次いで
105℃で10分間加熱後、ネガ型PS版用現像液DN−3C(富
士写真フイルム製)の2倍希釈液を用い、25℃で60秒間
現像を行なった。
The lithographic printing plate material thus obtained was irradiated in close contact with a high-pressure mercury lamp through a step tablet (density difference 0.15 g, 21 steps, No. 2 manufactured by Eastman Kodak Co.), and then
After heating at 105 ° C. for 10 minutes, development was performed at 25 ° C. for 60 seconds using a 2-fold dilution of a negative PS plate developer DN-3C (manufactured by Fuji Photo Film).

グレースケールで5段目が完全にクリアーとなる照射
時間を適正照射時間として感度を評価した。
The sensitivity was evaluated by setting the irradiation time at which the fifth stage in the gray scale was completely clear as an appropriate irradiation time.

尚、比較例として、富士写真フイルム(株)製のポジ
型PS版FPSを用い、現像液としてポジ型PS版用現像液
(富士写真フイルム社製)を用い、ステップタブレット
の5段目が完全にクリアーとなる時間を示した。
As a comparative example, a positive PS plate FPS manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd. was used, and a positive PS plate developer (Fuji Photo Film Co., Ltd.) was used as a developing solution. Shows the clearing time.

第2表から本発明の感放射線組成物を用いるポジ型PS
版は、従来のポジ型PS版に比較して、60〜110倍高感度
であることが判る。
From Table 2, positive PS using the radiation-sensitive composition of the present invention
It can be seen that the plate is 60 to 110 times more sensitive than the conventional positive PS plate.

また、これら実施例5〜7の印刷版を枚葉オフセット
印刷機にかけて印刷したところ、良好な印刷物を得るこ
とができた。
In addition, when the printing plates of Examples 5 to 7 were printed using a sheet-fed offset printing press, good printed matters were obtained.

また、実施例6のPS版について照射後の時間経過によ
る感度変化を調べた。その結果は照射後5分経過してか
ら加熱,現像した場合と、1日経過してから加熱現像し
た場合とでの感度変化には、全く変化がなかった。
Further, the PS plate of Example 6 was examined for a change in sensitivity with time after irradiation. As a result, there was no change in sensitivity between heating and developing after 5 minutes from irradiation and heating and developing after one day.

実施例8 感放射線樹脂組成物 シリコンウェハーに、上記の感放射線樹脂組成物をス
ピナーで塗布し、85℃で30分間乾燥した。このときの膜
厚は1.0μmであった。
Example 8 Radiation-sensitive resin composition The above radiation-sensitive resin composition was applied to a silicon wafer with a spinner and dried at 85 ° C. for 30 minutes. At this time, the film thickness was 1.0 μm.

この樹脂膜にKrF−エキシマーレーザーを照射し、105
℃で10分間加熱後、アルカリ現像液NMD−3(東京応化
製)でディップ現像し(25℃,60秒間)、その後この樹
脂の特性曲線を求めた。
The resin film was irradiated with KrF-excimer laser,
After heating at 10 ° C. for 10 minutes, dip development was performed with an alkali developing solution NMD-3 (manufactured by Tokyo Ohka) (at 25 ° C. for 60 seconds).

第15図にその特性曲線を示したが、非常に高感度で膜
減りがほとんどないことがわかる。
The characteristic curve is shown in FIG. 15, and it can be seen that the sensitivity is very high and there is almost no film loss.

また、開口数0.37のKrF−エキシマーレーザーステッ
パーを用いたパターン照射により0.35μmのラインアン
ドスペースのパターンがきれいに解像できた。
Further, by pattern irradiation using a KrF-excimer laser stepper having a numerical aperture of 0.37, a 0.35 μm line-and-space pattern could be clearly resolved.

実施例9 実施例5〜7と全く同様にして下記の感放射線組成物
から平版印刷材料を得た。
Example 9 A lithographic printing material was obtained from the following radiation-sensitive composition in exactly the same manner as in Examples 5 to 7.

現像液として、テトラメチルアンモニウムヒドロキサ
イド2.38%水溶液(東京応化製,NMD−3)を用い、ステ
ップタブレットが5段クリアーとなる時間は30秒であっ
た。また、この印刷版は枚葉オフセット印刷機にかけ印
刷したところ、良好な印刷物を得ることができた。
A 2.38% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide (manufactured by Tokyo Ohka, NMD-3) was used as a developer, and the time required for the step tablet to clear 5 steps was 30 seconds. Further, when this printing plate was printed by using a sheet-fed offset printing machine, a good printed matter was obtained.

実施例10,11 陽極酸化されたブラシ研摩アルミニウム板に第3表に
示す組成の感放射線樹脂組成物をホエーラーで塗布し、
70℃で20分間乾燥した。乾燥塗布量は約2.0g/m2であっ
た。この版材料を高圧水銀灯でステップタブレット及び
ネガ画像を密着して照射し、次いで105℃で10分間加熱
後、第3表に示す現像液で現像したところ、きれいなネ
ガ画像が得られた。
Examples 10 and 11 A radiation-sensitive resin composition having the composition shown in Table 3 was applied to an anodized brush-polished aluminum plate with a wheyer.
Dry at 70 ° C. for 20 minutes. The dry coating amount was about 2.0 g / m 2 . The plate material was irradiated with a step tablet and a negative image in close contact with a high-pressure mercury lamp, then heated at 105 ° C. for 10 minutes and developed with a developing solution shown in Table 3 to obtain a clear negative image.

前述したように市販のネガ型PS版(富士写真フィルム
製FNS)の適正照射時間が90秒であるから、本実施例の
樹脂組成物は高感度であることが判かる。
As described above, since the appropriate irradiation time of the commercially available negative PS plate (FNS manufactured by Fuji Photo Film) is 90 seconds, it is understood that the resin composition of this example has high sensitivity.

〈発明の効果〉 以上実施例とともに詳しく述べたように本発明によれ
ば高感度を有すると共に現像時の現像許容性が広く且つ
経時安定性に優れた感光性樹脂組成物及び該樹脂組成物
を用いた良好なパターンを形成するパターン形成する方
法を提供することができる。またこの感光性線樹脂組成
物は例えば平版印刷版,多色印刷の校正版,カラービデ
オカメラあるいは液晶カラーTV等に用いるカラーフィル
ター,IC回路及びホトマスク等の製造に好適である。
<Effects of the Invention> As described in detail with the examples above, according to the present invention, a photosensitive resin composition having high sensitivity, having a wide development tolerance during development, and having excellent stability over time, and the resin composition are provided. It is possible to provide a pattern forming method for forming a good pattern used. The photosensitive linear resin composition is suitable for producing, for example, a lithographic printing plate, a calibration plate for multicolor printing, a color filter used for a color video camera or a liquid crystal color TV, an IC circuit, and a photomask.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図はメトキシメチルメタクリル酸の赤外吸収スペク
トル、第2図は高分子化合物Aの赤外吸収スペクトル、
第3図はα−エトキシエチルメタクリル酸の赤外吸収ス
ペクトル、第4図は高分子化合物Bの赤外吸収スペクト
ル、第5図はベンジルオキシメチルメタクリル酸の赤外
吸収スペクトル、第6図は高分子化合物Cの赤外吸収ス
ペクトル、第7図は高分子化合物Dの赤外吸収スペクト
ル、第8図は高分子化合物Eの赤外吸収スペクトル、第
9図は高分子化合物Fの赤外吸収スペクトル、第10図は
高分子化合物Gの赤外吸収スペクトル、第11図(a),
第12図(a),第13図(a)及び第14図(a)は実施例
1,2,3及び4における放射線照射後の樹脂膜の赤外吸収
スペクトル、第11図(b),第12図(b),第13図
(b)及び第14図(b)は同じく実施例1,2,3及び4に
おける放射線照射,加熱後の樹脂膜の赤外吸収スペクト
ル、第15図は実施例8で得られた樹脂の特性曲線を示す
グラフである。
FIG. 1 is an infrared absorption spectrum of methoxymethyl methacrylic acid, FIG. 2 is an infrared absorption spectrum of polymer compound A,
3 is an infrared absorption spectrum of α-ethoxyethyl methacrylic acid, FIG. 4 is an infrared absorption spectrum of polymer compound B, FIG. 5 is an infrared absorption spectrum of benzyloxymethyl methacrylic acid, and FIG. 7 shows an infrared absorption spectrum of polymer compound D, FIG. 8 shows an infrared absorption spectrum of polymer compound E, and FIG. 9 shows an infrared absorption spectrum of polymer compound F. FIG. 10 is an infrared absorption spectrum of the polymer compound G, and FIG.
FIG. 12 (a), FIG. 13 (a) and FIG. 14 (a) show the embodiment.
11 (b), 12 (b), 13 (b), and 14 (b) show the same infrared absorption spectra of the resin film after irradiation at 1, 2, 3 and 4. FIG. 15 is a graph showing the characteristic curve of the resin obtained in Example 8 after infrared irradiation spectra of the resin film after irradiation and heating in Examples 1, 2, 3 and 4.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−103611(JP,A) 特開 平2−25850(JP,A) 特開 平2−19847(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G03F 7/039────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-1-103611 (JP, A) JP-A-2-25850 (JP, A) JP-A-2-19847 (JP, A) (58) Field (Int.Cl. 6 , DB name) G03F 7/039

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】(a)放射線の照射により酸を発生する化
合物と、 (b)アクリル酸或いはメタクリル酸のアルカリ金属塩
と、下記一般式(II)で表されるクロルメチルエーテル
類と反応させること、又はアクリル酸或いはメタクリル
酸と、下記一般式(III)で表されるビニルエーテル類
を酸触媒の存在下にて反応させることによって得られる
下記一般式(I)で表される構造単位を有する高分子化
合物とを 含有することを特徴とする感放射線樹脂組成物。 (式中、R1は水素又はメチル基を表し、R2及びR3はそれ
ぞれ水素,低級アルキル基,アリール基及びアラルキル
基を表わし、R4は低級アルキル基,アリール基及びアラ
ルキル基を表わす。)
1. A reaction between (a) a compound which generates an acid upon irradiation with radiation, (b) an alkali metal salt of acrylic acid or methacrylic acid, and chloromethyl ether represented by the following general formula (II): Or having a structural unit represented by the following general formula (I) obtained by reacting acrylic acid or methacrylic acid with a vinyl ether represented by the following general formula (III) in the presence of an acid catalyst: A radiation-sensitive resin composition comprising a polymer compound. (Wherein, R 1 represents hydrogen or a methyl group, R 2 and R 3 each represent hydrogen, a lower alkyl group, an aryl group, and an aralkyl group, and R 4 represents a lower alkyl group, an aryl group, and an aralkyl group. )
【請求項2】(a)放射線の照射により酸を発生する
化合物と、 (b)アクリル酸或いはメタクリル酸のアルカリ金属塩
と、下記一般式(II)で表されるクロルメチルエーテル
類と反応させること、又はアクリル酸或いはメタクリル
酸と、下記一般式(III)で表されるビニルエーテル類
を酸触媒の存在下にて反応させることによって得られる
下記一般式(I)で表される構造単位を有する高分子化
合物を含有する感放射線樹脂組成物を基板に塗布,乾燥
して感放射線樹脂層を形成し、 (式中、R1は水素又はメチル基を表し、R2及びR3はそれ
ぞれ水素,低級アルキル基,アリール基及びアラルキル
基を表わし、R4は低級アルキル基,アリール基及びアラ
ルキル基を表わす。) 該感放射線樹脂層に所定のパターンに従って放射線を
照射し、 照射済みの上記感放射線樹脂層を50℃〜180℃の範囲
で加熱し、 次いで、上記感放射線樹脂層を現像液で現像すること
を特徴とする感放射線樹脂組成物を用いたパターン形成
方法。
2. A reaction between (a) a compound generating an acid upon irradiation with radiation, (b) an alkali metal salt of acrylic acid or methacrylic acid, and chloromethyl ethers represented by the following general formula (II): Or having a structural unit represented by the following general formula (I) obtained by reacting acrylic acid or methacrylic acid with a vinyl ether represented by the following general formula (III) in the presence of an acid catalyst: A radiation-sensitive resin composition containing a polymer compound is applied to a substrate and dried to form a radiation-sensitive resin layer, (Wherein, R 1 represents hydrogen or a methyl group, R 2 and R 3 each represent hydrogen, a lower alkyl group, an aryl group, and an aralkyl group, and R 4 represents a lower alkyl group, an aryl group, and an aralkyl group. Irradiating the radiation-sensitive resin layer with radiation according to a predetermined pattern, heating the irradiated radiation-sensitive resin layer in a range of 50 ° C. to 180 ° C., and then developing the radiation-sensitive resin layer with a developer. A pattern forming method using a radiation-sensitive resin composition, characterized by comprising:
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